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大风浪天气下舟山跨海大桥桥区安全航行影响因素及安全对策

来源:知实学术 分类:交通论文 发布时间:2021-04-02 浏览:

  【摘 要】 为保障恶劣天气情况下船舶在舟山跨海大桥桥区安全航行,分析大风浪天气下影响船舶安全航行的因素,提出船舶安全航行应做到航行前充分准备、航行中谨慎驾驶、航行后认真总结等建议。

  【关键词】 桥区航行;大风浪天气;水文情况;安全对策

上海海洋大学学报

  《上海海洋大学学报》(双月刊)创刊于1992年,是以水产科学技术为主的综合性学术期刊。在反映学校各学科科学研究的同时,兼收国内外水产行业最新科学研究动态和成果,促进了学术与教学研究的交流与繁荣。

  0 引 言

  随着舟山跨海大桥的建设,宁波舟山港航道受到限制,航道周边在建桥梁、海底管线、规划围垦、甬舟铁路等项目多,通航条件及水文情况复杂,且通航船型多、航线交织。当船舶航行至桥区航道时,复杂的水文情况会导致其两侧受力不平衡,容易发生事故。近年来,由于全球变暖引起的气象变化影响着世界各地,宁波舟山港也不例外,如突发的大风浪、大雾等恶劣天气,给船舶在桥区航行增添了困难。国内外学者对船舶在突发恶劣天气下航行于无限航区的研究较多,但对在桥区航行时突遇恶劣天气的研究较少。笔者立足于对大风浪天气下船舶在宁波舟山桥区安全航行影响因素的分析,提出相应对策。

  1 大风浪天气下船舶桥区安全 航行的影响因素

  1.1 桥墩的岸壁效应

  由于桥墩的存在,紊流漩涡区的水流结构变得复杂,靠近桥墩航行的船舶其水动力特性会发生改变。在船舶驶向桥墩过程中,船舶首先受到横向推力,推力先增大随后在船首到达桥墩前时到达峰值,然后推力渐渐减小并转为横向吸附力,横向吸附力在船桥中间交会处到达最大后,再渐渐减小并转为推力,横向推力在船尾驶出桥墩时到达峰值。当船身驶过桥墩1/3至船尾将要驶出桥墩期间,船舶处于外横向推力与吸力互相转变的区间,船舶整体的横向力不平衡以及所受到的横向力矩不为零,使得船舶出现艏摇,导致船首或者船尾产生向桥墩撞击的趋势,易造成船舶碰撞事故。在突发大风浪天气下,船舶横向和船首方向受力更加明显,导致船舶操纵困难。同时,桥区的航道较为狭窄,船舶操作空间较小。舟山跨海大桥桥区易受大风浪的影响,流向复杂,流速较快,可以达到5 kn,给通行船舶带来了极大威胁。

  1.2 甲板上浪

  船舶在航行时,船体受到波浪力、风力的共同作用,使得船舶产生横摇和纵摇。当甲板浸水角小于船舶的倾斜角时,船舶甲板就会上浪。甲板上浪现象经常发生在干舷较低的船舶(如满载状态的油船及散货船)。上浪带来的海水不仅严重腐蚀甲板及甲板的器械,而且也很容易漏进船舱,导致船舶出现自由液面,降低船舶稳性,使得船舶难以抵抗横向风力作用,甚至有倾覆的危险。桥墩的存在会对其所在的洋面风流环境产生影响,构成较为复杂的洋面流场及局部风场,造成航行在桥区的船舶所受的波浪力、风力突然发生变化。桥区突发大风浪天气后该水域的风流场变得更为复杂,加剧甲板上浪影响,船舶在该区域航行时将难以操纵,极大地威胁着船舶航行安全。

  1.3 船舶主机失控

  船舶在过桥区时,需要保持较高的警惕性,并进行必要的操纵。在突发大风浪天气情况下,由于受风浪的影响,螺旋桨容易露出水面造成空车,导致船舶降速。船舶降速幅度越大,主机的负荷也就越大,高速行驶下容易损坏主机发生故障。船舶操纵主要依靠船舶的水动力和舵力,船舶一旦发生降速或主机故障,就会出现船舶水动力变化和舵力下降,导致操纵困难和失控,影响航行安全。为了保护主机不受损坏,需要降低主机的转速,但这样就会增加機电设备的负荷,且降低了船舵周围的流速,迫使舵力下降,导致操纵性不足。如此也会影响船舶的航行安全。

  2 大风浪天气下船舶在桥区航行的安全对策

  2.1 航行前作充分准备

  2.1.1 制定航行计划

  由于舟山跨海大桥需要候潮进出,因而船舶在进入桥区航行前,船长、驾驶员必须准确掌握航海资料,充分了解桥区水域的水文条件、桥区安全航行的规定和注意事项;注意收听有关航行安全信息和天气预报,如遇大风浪、大雾等恶劣天气,当不能确保安全通航时不允许冒险通过桥区,应及时采取应对措施。为确保在桥区安全通航,船舶操纵人员应熟悉通航桥区水深、大桥净空高度,保留足够的富余水深、富余高度以及与桥墩边缘的安全间距,根据船舶情况选择合适的通航桥孔通过。船舶应注意遇大风浪天气在通行桥区前,要充分分析、总结相应的通航状况,制定安全、有效、合理的航行计划。

  2.1.2 系固绑扎

  遇大风浪天气时,在船舶开航前船长应安排船员对货物装配进行复查,做好货物系固绑扎,确保水密,减少甲板上浪的影响,以保证船舶稳定。例如,散货船要确保其舱盖完整,保证所有的水密门窗完好,尤其是主甲板一层的水密门窗,同时封闭舱盖、道门,关闭货舱通风筒和所有水密门。对于装载某些散货(如谷物、矿石等)的船舶,应根据货物的静止角采取相应措施,完货后尽可能平舱。集装箱船应在船员绑扎完毕后及时检查,并与船舶绑扎手册核对,确保固定式系固设备和扭锁、绑扎杆、花篮螺丝、堆锥等便携式系固设备工况良好,没有遗失缺漏,能正常使用。

  2.1.3 提高船舶稳性

  减少自由液面的影响,合理积载和装配,以保证良好的船舶稳性。船舶稳性减小,其恢复力矩也随之减小,在大风浪天气下通行桥区遇横浪容易发生倾覆;稳性增大,船舶恢复力矩也随之增大,船舶就会摇摆不定,影响海员的工作和休息,在无形中给人造成极大的压力和紧迫气氛,容易在桥区引发人为的操纵失误。

  2.2 航行中谨慎驾驶

  船舶在舟山跨海大桥桥区航行时,大风浪天气会造成能见度不良,因此值班驾驶员要认真观测、仔细核对禁航标志、助航标志,做到谨慎驾驶、认真瞭望。及时注意可能会出现的岸壁效应,一旦发现助航标志等出现异常,要立即报告船长,确认能否安全通航,并及时采取相应的安全措施,同时向监控站、VTS中心等管理机构报告。

  通过舟山跨海大桥时,操纵人员应控制船舶的航速,避免主机失控。尽可能在航道规定的一侧航行,注意及时定位、校对船位,克服大风浪天气下的风流压差的影响,注意收听VHF通信频道,以保证船舶安全通过桥区。

  2.3 航行后认真总结

  船员客观陈述船舶在桥区航行时应对突发大风浪天气时的情况以及航行的操纵经验,对宁波舟山港当地管理部门排除桥区安全隐患、制定安全通航的规定和注意事项起到极大的帮助。在船舶航行过程中,航行设备虽然起到很重要的作用,但船员全面分析紧急情况的能力以及专业操纵的能力更为重要。当地管理部门应加强注重培养海员的职业素养,在结束航行任务后,对在应对突发大风浪等恶劣天气时的操纵进行经验总结,听取船员的意见,确保桥区船舶安全通航。

  3 结 语

  宁波舟山跨海大桥航区是船舶进出宁波舟山港的主要航道,笔者探讨了船舶在桥区通行时遇突发大风浪天气状况出现岸壁效应、甲板上浪、主机失控等现象对其航行安全造成威胁的因素。为了减少大风浪天气下在桥区航行时对船舶造成的危害,船舶在进入桥区前要做好充分准备,如制定航行计划、对船舶进行系固绑扎、核查船舶稳性等;驶进桥区过程中,选择合理的航向、航速及航行方法谨慎驾驶;在驶离桥区后,及时总结操纵经验,确保桥区安全通航。

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文章名称:大风浪天气下舟山跨海大桥桥区安全航行影响因素及安全对策

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